Google AI 首度證明 Signal 實際程式碼安全,四週完成

Elponcrab
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Google AI 首度證明 Signal 實際程式碼安全,四週完成

Google DeepMind 11 月 10 日在官方部落格發表 AlphaProof Code,用一組 AI 代理以數學方式證明,Signal 加密協定在裝置上實際執行的程式碼,符合專家設定的主要安全性質。Signal 協定除了 Signal 本身,也用在 Google Messages 等通訊軟體,保護數十億則私人對話。

DeepMind 說,這是 AI 第一次在這個深度,形式驗證一套廣泛使用的加密協定;不論用不用 AI,這類協定的「實作」被完整形式驗證,也是第一次。整個驗證花了四週,DeepMind 說傳統上要專家團隊花好幾年。

過去只驗設計圖,這次驗到編譯後的程式碼

形式驗證是用數學證明程式照規格運作,沒有漏洞,被視為最高等級的資安保證,但非常耗人力。DeepMind 說,大多數協定驗證只做到設計層,證明「設計」是安全的;真實世界的漏洞,卻常藏在設計和實作之間的落差。

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這次 AI 代理一路證明到編譯後的程式碼,例如裝置暫時被入侵前後,訊息仍受保護這類性質,都驗證到裝置上實際執行的那一層,證明難度也因此大幅提高。

600 萬行 Lean 證明,人只需看其中 1%

AlphaProof Code 把工作拆成研究團隊的分工:人類專家和 AI 一起決定「要證明什麼」,再交給一群 AI 代理去證明。

第一步,研究人員和多個模型合作,把 Signal 的安全目標翻成形式化的數學規格,每一條都由人類專家審過。接著由 Gemini 4 Carbon 驅動的代理動手證明,寫出超過 600 萬行 Lean。Lean 是一種用來寫數學證明的程式語言,電腦會自動檢查每一步。

最後,代理自己稽核證明,標出需要人類再看一次的地方,只占整份程式碼的 1%;其餘部分由 Lean 自動檢查,專家只需把時間花在真正需要判斷的地方。

把兩個已修好的舊漏洞放回去,系統都抓得出來

為了確認 AlphaProof Code 分得出正確和有問題的程式碼,研究人員在隔離環境中的 Signal 程式碼裡,重新放回兩個過去真實存在、已經修掉的漏洞。兩次系統都產出經機器檢查的證明,指出有漏洞的版本不安全。

Signal 技術長 Ehren Kret 在部落格中說,過去的形式驗證只能涵蓋較小範圍,要確認正式上線的程式碼嚴格符合加密設計,需要大量人工;用 AI 代理把線上程式碼自動翻成有效的 Lean 定理是「很大的突破」。他說,AI 驅動的資安威脅越來越多,核心協定經過嚴格驗證,讓 Signal 對自家程式碼的隱私保證「更有信心」。

證明檔已開源,下一步瞄準醫療設備與電網

DeepMind 已把這次的形式驗證成果開源,並附上技術論文。DeepMind 說,同一套方法可以用在醫療設備韌體、電網軟體等關鍵系統,但要擴大規模還需要更多研究。

用 AI 做形式驗證,近期不只 DeepMind 在做。Anthropic 10 月與 Theorem 合作,用 Claude 形式驗證 123 個開源函式庫,過程中找出數百個錯誤。以太坊共同創辦人 Vitalik Buterin 在 Devcon 8 開幕演講中,也主張以開源、可驗證取代單純信任,點名晶片、通訊、AI 等領域都需要可以被驗證。

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